Практикум Ростов-на-Дону дгту 2021 удк

Лабораторно-практическая работа №7
Исследование обогащенного МОП-транзистора
ЦЕЛИ РАБОТЫ

1. 
   Измерить и построить стоковые характеристики обогащенного МОПтранзистора.
   
2. 
   По данным стоковых характеристик построить стоко-затворную характеристику при определенном напряжении U_ЗИ.
   
3. 
   Определить крутизну транзистора S в заданном положении рабочей точки, соответствующей линейному участку.
   
4. 
   Сделать выводы.
   

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Устройство обогащенного МОП-транзистора аналогично устройству рассмотренного ранее обедненного МОП-транзистора, за исключением того, что в обогащенном МОП-транзисторе между стоком и истоком отсутствует канал. Этот канал создается зарядами, индуцированными полем, наведенным напряжением затвора. Металлический затвор и p-полупроводник вместе с изолирующим оксидным слоем между ними в области канала образует конденсатор. При этом положительное напряжение затвора создает электрическое поле через оксидный слой; это поле отталкивает дырки из области канала. Таким образом в области канала создается обедненная область, в которой увеличивается плотность электронов. Дальнейшее повышение напряжения затвор-исток индуцирует еще больше электронов в области канала. При превышении напряжением U_ЗИ некоторого значения насыщения число электронов становился достаточным, чтобы образовать под оксидным слоем некоторый инверсионный (обращенный) слой (см. рис. 7.1).
Таким образом, слой на границе полупроводник – оксид становится насыщен электронами, хотя он находится в области полупроводника p-типа. Если при этом приложить положительное напряжение между стоком и истоком, то через индуцированный канал будет протекать ток. Транзистор такого типа называется обогащенным, поскольку положительный потенциал затвора обогащает канал индуцированными зарядами.

Рис. 7.1 Схема для снятия стоковых характеристик обогащенного МОП-транзистора

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1. 
   Для построения стоковых характеристик транзистора следует собрать схему, представленную на рис. 7.1. Результаты измерений следует занести в табл. 7.1;
   
2. 
   По данным табл. 7.1 построить стоко-затворную характеристику при U_ЗИ = 6 В;
   
3. 
   Вычислить значение крутизны транзистора S на линейном участке ее характеристики.
   

Табл. 7.1 Данные для построения семейства стоковых характеристик
UЗИ = 2 В
UЗИ = 2,2 В
UЗИ = 2,4 В
UЗИ = 2,6 В
UЗИ = 2,8 В
UЗИ = 3 В
UКЭ, B	0,2	0,5	1	2	5	7	9	12

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Стоковые характеристики обогащенного МОП-транзистора.
2. Стокозатворная характеристика, снятая при U_ЗИ = 6 В.
3. Рассчитанное значение крутизны транзистора.
4. Выводы по работе.
ВЫВОДЫ

1. 
   Работа обогащенного МОП-транзистора возможна только при одной полярности напряжения, что делает его аналогом биполярного транзистора, управление которым не требует входного тока.
   
2. 
   Обогащенные МОП-транзисторы могут быть применены для усилителей, работающих в режиме малого сигнала, аналогично маломощным биполярным транзисторам.